[发明专利]集成式旋流器组件

说明书

技术领域

本公开的主题内容涉及旋流器组件(cycloneassembly)，特别是将旋流器组件固 定和稳定在多相反应床容器内的稳定器组件。

背景技术

流化催化裂解(FCC)工艺用于石油和石化转化工艺。这些工艺可提供含烃原料的 有效和选择性的催化裂解。例如，可将小的催化剂粒子流化并通过在热活化条件下的紧密 接触而与原料混合，从而通常产生较低分子量的“裂解”产物。FCC工艺至少部分地由于不断 地回收和再生用过的催化剂的能力和处理大体积的含烃原料的能力而是有利的。

在FCC工艺中，较高分子量的进料与流化催化剂粒子接触，最有利地在流化催化裂 解装置的提升管反应器中接触。根据期望的产物的类型，可控制进料与催化剂之间的接触。 在进料的催化裂解中，可对包括温度和催化剂循环速率的反应器条件进行调整以增加期望 的产物的形成和降低较不想要的产物诸如轻气体和焦炭的形成。

可利用各种流化催化裂解反应器提升管和反应器容器设计。例如，特定流化催化 裂解反应器利用短接触时间的裂解构造。利用这一构造，催化剂与流化催化裂解器料流接 触有限的时间以便降低过度裂解，过度裂解可导致诸如轻烃类气体的较低价值产物的产生 增加，以及在裂解催化剂上的焦化沉积增加。

特定流化催化裂解构造利用如下的反应器提升管裂解构造：其中催化剂可在反应 器提升管中接触流化催化裂解器料流，且在催化剂和烃混合物从反应器提升管流进流化催 化裂解反应器中之后不久，可将催化剂和烃反应产物分开。许多不同的流化催化裂解反应 器设计是已知的。例如，特定设计利用反应器内部的机械旋流器来将催化剂与烃反应器产 物分离。这一分离工艺可降低催化剂与烃类之间的后提升管(post-riser)反应以及从用过 的催化剂中分离出裂解的烃产物用于进一步处理，用过的催化剂可以再生并再引入反应过 程中。

机械旋流器组件通常可包含多个旋流器，所述多个旋流器接合(join)在一起并固 定至反应器的压力容器。未充分平衡和支持的旋流器系统可产生振动频率，振动频率可促 进金属疲劳并导致机械故障。通常利用多个平板吊带(hangerstrap)将一个或多个旋流器 支持到压力容器。然而，常规的吊带支持系统对于工程师而言是有挑战性的，特别是对于提 供多个支持点以均匀地平衡旋流器系统而言是有挑战性的。不平衡的旋流器系统可导致一 个或多个旋流器的轴倾角，这在系统运行循环期间可降低整体旋流器系统的稳定性和性 能。另外，吊带的长度增加可导致在系统工作期间的热膨胀增加。超过期望长度的吊带可导 致一个或多个旋流器的过度膨胀，这可导致旋流器系统的轴倾角和由此导致的低效率。

通过限制旋流器的料腿(dipleg)导管的移动可进一步使旋流器系统从振动中稳 定。实践中，可通过一个或多个支架(brace)将旋流器对与其它旋流器对接合。例如，可使用 支架以三角形方式将三个旋流器接合。然而，特定的旋流器布置对这种三角形集成是不合 适的，例如如果采用少于三个的旋流器则是不合适的。此外，空间限制和来自其它硬件的妨 碍可限制能用于形成期望的支架布置的区域。另外，压力容器壳与旋流器系统之间不一致 的热运动可降低这种支架布置的功效。

因此，仍然需要将旋流器组件固定和稳定在反应床容器中的改进的组件和方法。

发明内容

所公开主题的目的和优点将在以下说明书中进行陈述并且从以下说明书中显而 易见，以及将通过所公开的主题的实施而得知。所公开的主题的其它优点将通过在书面说 明书和其权利要求书中特别指出的方法和系统，以及从附图实现和达到。

为了实现这些和其它优点并与所公开主题的目的一致，如体现和广泛描述的，所 公开的主题包括集成式一级和二级旋流器组件。所述组件包含：二级旋流器，所述二级旋流 器具有自其延伸的出口管；和一级旋流器，所述一级旋流器与所述二级旋流器操作地 (operatively)连接。所述出口管具有横向尺寸和长度且被构造为固定至压力容器封头以 由此支持所述二级旋流器。所述一级旋流器具有自其延伸的管状支持构件。所述管状支持 构件与所述二级旋流器的所述出口管基本上平行对齐(align)且具有与所述二级旋流器的 所述出口管相似的长度，并且被构造为与所述压力容器封头接合以由此支持所述一级旋流 器。